地板材料被设计为耐用，但它们经常会因运动和家具使用等日常活动而受到磨损。为了确保其使用寿命，大多数类型的地板都具有防止损坏的保护性耐磨层。然而，耐磨层的厚度和耐用性根据地板类型和人流量水平而变化。此外，地板结构内的不同层，例如 UV 涂层、装饰层和釉料，具有不同的磨损率。这就是渐进式磨损映射的用武之地。使用 NANOVEA T2000 摩擦磨损测试仪和集成 3D 非接触式轮廓仪，可以对地板材料的性能和寿命进行精确监控和分析。通过提供对各种地板材料磨损行为的详细了解，科学家和技术专业人员可以在选择和设计新地板系统时做出更明智的决策。
地板测试传统上以样品的磨损率为中心来确定其抗磨损的耐久性。然而，渐进式磨损图可以在整个测试过程中分析样品的磨损率，对其磨损行为提供宝贵的见解。这种深入的分析允许在摩擦数据和磨损率之间建立关联，这可以确定磨损的根本原因。应该注意的是，在整个磨损试验中，磨损率是不恒定的。因此，观察磨损的进展情况可以对样品的磨损进行更准确的评估。超越了传统的测试方法，采用渐进式磨损图谱，促进了地坪测试领域的重大进步。
带有集成 3D 非接触式轮廓仪的 NANOVEA T2000 摩擦磨损试验机是磨损测试和体积损失测量的突破性解决方案。它能够在销和轮廓仪之间精确移动，消除磨损轨迹半径或位置的任何偏差，从而保证结果的可靠性。但这还不是全部 - 3D 非接触式轮廓仪的先进功能可实现高速表面测量，将扫描时间缩短至短短几秒。 NANOVEA T2000 能够施加高达 2,000 N 的负载并实现高达 5,000 rpm 的旋转速度 摩擦仪 在评估过程中提供多功能性和精确性。显然，该设备在渐进磨损测绘中发挥着至关重要的作用。
图1: 磨损测试前的样品设置 (左）和磨损测试后的磨损轨迹轮廓测量（右）。
测量目标
对两种类型的地板材料进行了渐进式磨损图测试：石材和木材。每个样品总共经历了7个测试周期，测试时间分别为2、4、8、20、40、60和120秒，从而可以比较不同时期的磨损情况。在每个测试周期后，使用NANOVEA 3D非接触式轮廓仪对磨损轨迹进行了剖析。从轮廓仪收集的数据中，可以使用NANOVEA摩擦仪软件或我们的表面分析软件Mountains中的集成功能来分析孔的体积和磨损率。
NANOVEA
T2000
样品
| 负载 | 40 N |
| 测试时间 | 变化多端 |
| 速度 | 200转/分钟 |
| RADIUS | 10毫米 |
| 距离 | 变化多端 |
| 球体材料 | 碳化钨 |
| 球体直径 | 10毫米 |
在7个周期中使用的测试时间为 2、4、8、20、40、60和120秒分别。 所走的距离是 0.40，0.81，1.66，4.16，8.36，12.55，和25.11米。
木质地板
| 测试周期 | 最大COF | 最小COF | 平均。价值链 |
| 1 | 0.335 | 0.124 | 0.275 |
| 2 | 0.337 | 0.207 | 0.295 |
| 3 | 0.380 | 0.229 | 0.329 |
| 4 | 0.393 | 0.265 | 0.354 |
| 5 | 0.352 | 0.205 | 0.314 |
| 6 | 0.345 | 0.199 | 0.312 |
| 7 | 0.315 | 0.211 | 0.293 |
辐射方向
| 测试周期 | 总体积损失（µm3 | 总距离 行驶（米） | 磨损率 (mm/Nm) x10-5 | 瞬时磨损率 (mm/Nm) x10-5 |
| 1 | 296247687 | 0.40 | 1833.746 | 1833.746 |
| 2 | 355245227 | 1.22 | 1093.260 | 181.5637 |
| 3 | 596371326 | 2.88 | 898.242 | 363.1791 |
| 4 | 883747767 | 7.04 | 530.629 | 172.5496 |
| 5 | 1207179951 | 15.40 | 360.889 | 96.69074 |
| 6 | 1472745318 | 27.95 | 293.329 | 52.89311 |
| 7 | 1851319210 | 53.06 | 184.343 | 37.69599 |
图2: 磨损率与总行驶距离的关系（左图）
和木地板的瞬时磨损率与测试周期（右图）。
图3: 木地板上的#7测试的COF图和磨损轨迹的三维视图。
图4: #7试验的木质磨损轨道的横断面分析
图5: 木质样品测试#7的磨损轨迹的体积和面积分析。
石材地面铺设
| 测试周期 | 最大COF | 最小COF | 平均。价值链 |
| 1 | 0.249 | 0.035 | 0.186 |
| 2 | 0.349 | 0.197 | 0.275 |
| 3 | 0.294 | 0.154 | 0.221 |
| 4 | 0.503 | 0.124 | 0.273 |
| 5 | 0.548 | 0.106 | 0.390 |
| 6 | 0.510 | 0.129 | 0.434 |
| 7 | 0.527 | 0.181 | 0.472 |
辐射方向
| 测试周期 | 总体积损失（µm3 | 总距离 行驶（米） | 磨损率 (mm/Nm) x10-5 | 瞬时磨损率 (mm/Nm) x10-5 |
| 1 | 96278846 | 0.40 | 595.957 | 595.9573 |
| 2 | 804289731 | 1.22 | 2475.185 | 2178.889 |
| 3 | 1316147855 | 2.88 | 1982.355 | 770.9501 |
| 4 | 3136530215 | 7.04 | 1883.269 | 1093.013 |
| 5 | 10821732180 | 15.40 | 3235.180 | 2297.508 |
| 6 | 20174960343 | 27.95 | 4018.282 | 1862.899 |
| 7 | 42512063420 | 53.06 | 4233.081 | 2224.187 |
图6: 磨损率与总行程对比（左）。
和石料地板的瞬时磨损率与测试周期（右图）。
图7: #7试验在石材地板上的COF图和磨损轨迹的三维视图。
图8: #7试验的石料磨损轨迹的横截面分析。
图9： #7号石料样品的磨损痕迹的体积和面积分析。
其中V是一个孔的体积，N是负载，X是总距离，这个方程式描述了测试周期之间的磨损率。瞬时磨损率可以用来更好地识别整个测试过程中的磨损率变化。
两种样品都有非常不同的磨损行为。随着时间的推移，木地板开始时的磨损率很高，但很快就下降到一个较小的稳定值。对于石材地板来说，磨损率似乎从一个低值开始，并随着周期的推移趋向于一个较高的值。瞬时磨损率也显示出很小的一致性。造成这种差异的具体原因尚不确定，但可能是由于样品的结构造成的。石材地板似乎由松散的颗粒组成，与木材的紧凑结构相比，其磨损程度不同。要确定这种磨损行为的原因，还需要进行更多的测试和研究。
摩擦系数（COF）的数据似乎与观察到的磨损行为一致。木质地板的COF图在整个周期中看起来是一致的，补充了其稳定的磨损率。石材地板的平均摩擦系数在整个循环过程中都在增加，这与磨损率随循环增加的情况类似。摩擦图的形状也有明显的变化，表明球与石材样品的互动方式发生了变化。这在第二周期和第四周期最为明显。
NANOVEA T2000摩擦仪通过分析两个不同地板样品之间的磨损率，展示了其进行渐进式磨损绘图的能力。暂停连续的磨损测试，用NANOVEA 3D非接触式轮廓仪扫描表面，对材料随时间变化的磨损行为有了宝贵的了解。
NANOVEA T2000摩擦磨损仪与集成的3D非接触式轮廓仪提供了各种各样的数据，包括COF（摩擦系数）数据、表面测量、深度读数、表面可视化、体积损失、磨损率等等。这套全面的信息使用户能够更深入地了解系统和样品之间的相互作用。NANOVEA T2000摩擦磨损仪具有可控负载、高精度、易于使用、高负载、宽速度范围和附加环境模块等特点，将摩擦学提升到一个新的水平。
表面粗糙度和纹理是影响产品最终质量和性能的关键因素。对表面粗糙度、质地和一致性的全面了解对于选择最佳的加工和控制措施至关重要。需要对产品表面进行快速、可量化和可靠的在线检测，以便及时发现有缺陷的产品并优化生产线条件。
产品的表面缺陷是由材料加工和产品制造造成的。在线表面质量检测可确保对最终产品进行最严格的质量控制。纳诺维娅 3D 非接触式光学轮廓仪 利用具有独特功能的色光技术，无需接触即可确定样品的粗糙度。线传感器能够高速扫描大表面的 3D 轮廓。由分析软件实时计算的粗糙度阈值可作为快速可靠的通过/失败工具。
测量目标
在这项研究中，NANOVEA ST400配备了一个高速传感器，用于检测有缺陷的Teflon样品的表面，以展示NANOVEA的能力。
非接触式测厚仪在生产线上提供快速和可靠的表面检测。
NANOVEA
ST400
三维表面分析 粗糙度标准样品
使用配备了高速传感器的NANOVEA ST400扫描粗糙度标准件的表面，该传感器产生了192个点的亮线，如图1所示。这192个点同时扫描样品表面，导致扫描速度大大增加。
图2显示了粗糙度标准样品的表面高度图和粗糙度分布图的假彩色视图。在图2a中，粗糙度标准样品表现出略微倾斜的表面，如每个标准粗糙度块中不同的颜色梯度所代表的那样。在图2b中，均匀的粗糙度分布显示在不同的粗糙度块中，其颜色代表了块中的粗糙度。
图3显示了分析软件根据不同的粗糙度阈值生成的合格/不合格图的例子。当表面粗糙度高于某个设定的阈值时，粗糙度区块会以红色显示。这为用户提供了一个工具，可以设置一个粗糙度阈值来确定样品的表面质量。
图1: 粗糙度标准样品上的光学线传感器扫描
a. 地表高度图：
b. 粗糙度图：
图2: 粗糙度标准样品的表面高度图和粗糙度分布图的假彩色视图。
图3: 基于粗糙度阈值的通过/失败图。
有缺陷的天线样品的表面检查
Teflon样品表面的表面高度图、粗糙度分布图和合格/不合格粗糙度阈值图显示在图4。如表面高度图所示，Teflon样品在样品的右侧中心有一个山脊的形式。
a. 地表高度图：
图4b的调色板上的不同颜色代表了局部表面的粗糙度值。粗糙度图显示了Teflon样品完整区域内的均匀粗糙度。然而，缺陷，以缩进环和磨损疤痕的形式，以明亮的颜色突出。用户可以很容易地设置一个通过/失败的粗糙度阈值来定位表面缺陷，如图4c所示。这样的工具允许用户在生产线上现场监测产品的表面质量，及时发现有缺陷的产品。当产品经过在线光学传感器时，实时的粗糙度值被计算和记录下来，这可以作为一个快速而可靠的质量控制工具。
b. 粗糙度图：
c. 通过/失败 粗糙度阈值图：
图4: 表面高度图、粗糙度分布图和 Teflon样品表面的通过/失败粗糙度阈值图。
在这个应用中，我们展示了NANOVEA ST400 3D非接触式光学轮廓仪配备的光学线传感器是如何以一种有效和高效的方式作为可靠的质量控制工具。
光学线传感器产生一条由192个点组成的亮线，同时扫描样品表面，导致扫描速度显著提高。它可以安装在生产线上，就地监测产品的表面粗糙度。粗糙度阈值作为确定产品表面质量的可靠标准，使用户能够及时发现有缺陷的产品。
这里显示的数据只代表了分析软件中的一部分计算结果。NANOVEA轮廓仪几乎可以测量任何领域的表面，包括半导体、微电子、太阳能、光纤、汽车、航空航天、冶金、加工、涂层、制药、生物医学、环境和许多其他领域。
对于通常通过目视检查完成的特定焊缝，以极高的精度进行调查可能变得至关重要。焊缝精确分析包括表面裂纹、孔隙和未填充的凹坑。焊缝特征，如尺寸/形状、体积、粗糙度、尺寸等，都可以进行测量，都是焊缝评估的关键参数。
与接触式探针或干涉测量等其他技术不同，NANOVEA 3D 非接触式轮廓仪使用轴向色差，几乎可以测量任何表面，由于开放式分级，样品尺寸可能变化很大，并且不需要样品制备。在表面轮廓测量过程中获得从纳米到宏观的范围，样品反射率或吸收的影响为零，具有测量高表面角度的先进能力，并且无需软件对结果进行操作。轻松测量任何材料：透明、不透明、镜面、漫射、抛光、粗糙等。NANOVEA 便携式轮廓仪的 2D 和 2D 功能使其成为实验室和现场全面焊接表面检测的理想仪器。
测量目标
在这个应用中，NANOVEA JR25便携式轮廓仪被用来测量焊缝的表面粗糙度、形状和体积，以及周围区域。这些信息可以提供关键的信息，以正确评估焊接和焊接过程的质量。
NANOVEA
JR25
下面的图片显示了焊缝和周围区域的完整的三维视图，以及只显示焊缝的表面参数。下面显示的是二维截面剖面图。
样本
从三维图中提取二维剖面，焊缝的尺寸信息计算如下。下面只计算焊缝的表面积和材料的体积。
| 洞口 | PEAK | |
| 表面 | 1.01毫米2 | 14.0毫米2 |
| 体积 | 8.799e-5 mm3 | 23.27毫米3 |
| 最大深度/高度 | 0.0276毫米 | 0.6195毫米 |
| 平均深度/高度 | 0.004024毫米 | 0.2298毫米 |
在这个应用中，我们展示了NANOVEA 3D非接触式轮廓仪如何精确地表征焊缝和周围表面区域的关键特性。从粗糙度、尺寸和体积，可以确定质量和可重复性的定量方法，或进一步研究。样品焊缝，如本应用说明中的例子，可以很容易地进行分析，用标准的台式或便携式NANOVEA轮廓仪进行内部或现场测试。
断口分析是对断裂表面特征的研究，历史上一直通过显微镜或 SEM 进行研究。根据特征的大小，选择显微镜（宏观特征）或SEM（纳米和微观特征）进行表面分析。两者最终都可以识别断裂机制类型。尽管有效，但显微镜具有明显的局限性，并且在大多数情况下，除了原子级分析之外，SEM 对于断裂表面测量来说是不切实际的，并且缺乏更广泛的使用能力。随着光学测量技术的进步，NANOVEA 3D 非接触式轮廓仪 现在被认为是首选仪器，能够通过宏观尺度 2D 和 3D 表面测量提供纳米级测量
与SEM不同，3D非接触式轮廓仪几乎可以测量任何表面和样品尺寸，只需最少的样品准备，同时提供优于SEM的垂直/水平尺寸。使用轮廓仪，从纳米到宏观范围的特征都可以在一次测量中捕捉到，而样品反射率的影响为零。可以轻松地测量任何材料：透明的、不透明的、镜面的、扩散的、抛光的、粗糙的等等。三维非接触式轮廓仪提供了广泛和用户友好的能力，以SEM的一小部分成本，最大限度地提高表面断裂研究。
| 同向性 | 51.26% |
| 第一方向 | 123.2º |
| 第二方向 | 116.3º |
| 第三方向 | 0.1725º |
表面积、体积、粗糙度和许多其他方面都可以从这个提取中自动计算。
| 同向性 | 15.55% |
| 第一方向 | 0.1617º |
| 第二方向 | 110.5º |
| 第三方向 | 171.5º |
表面积、体积、粗糙度和许多其他方面都可以从这个提取中自动计算。
在这个应用中，我们展示了NANOVEA ST400 3D非接触式轮廓仪是如何精确表征断裂表面的全部地形（纳米、微观和宏观特征）的。从三维区域中，可以清楚地识别出表面，并且可以快速提取子区域或剖面/横截面，并通过无尽的表面计算列表进行分析。亚纳米级的表面特征可以通过集成的AFM模块进一步分析。
此外，NANOVEA还在其Profilometer阵容中加入了一个便携式版本，这对于不可移动的裂缝表面现场研究来说尤其重要。有了这些广泛的表面测量能力，使用一台仪器进行断裂表面分析从未如此简单和方便。
砂纸由粘在纸或布的一面的磨料颗粒组成。颗粒可以使用各种研磨材料，如石榴石、碳化硅、氧化铝和金刚石。砂纸被广泛地应用于各种工业部门，在木材、金属和干墙上形成特定的表面处理。它们经常在由手工或电动工具施加的高压接触下工作。
砂纸的有效性通常由其在不同条件下的磨损性能决定。粒度，即嵌入砂纸中的磨料颗粒的大小，决定了被打磨材料的磨损率和划痕大小。粒度较高的砂纸的颗粒较小，因此砂纸的打磨速度较低，表面效果较好。粒度相同但由不同材料制成的砂纸在干燥或潮湿条件下会有不一样的表现。需要进行可靠的摩擦学评估，以确保制造的砂纸具有预期的磨料行为。这些评估使用户能够以受控和监测的方式定量比较不同类型的砂纸的磨损行为，以便为目标应用选择最佳候选产品。
通过 NANOVEA T100 摩擦磨损试验机评估了两种砂纸的摩擦系数 (COF) 和磨损性能。使用440不锈钢球作为计数器材料。每次磨损测试后使用 NANOVEA 检查球磨损痕迹 3D 非接触式光学轮廓仪 以确保精确的体积损失测量。
请注意，为了进行比较研究，我们选择了440不锈钢球作为反面材料，但任何固体材料都可以被替代，以模拟不同的应用条件。
图1为干、湿环境条件下砂纸1和砂纸2的COF比较。在干燥条件下，砂纸1的COF在测试开始时为0.4，随后逐渐下降并稳定在0.3。在潮湿条件下，该样品的平均COF较低，为0.27。相比之下，样品2的COF结果显示干COF为0.27，湿COF为~ 0.37。
请注意，所有COF图的数据中的振荡是由球在粗糙的砂纸表面的滑动运动产生的振动造成的。
图1: 磨损测试期间COF的演变。
图2总结了磨损疤痕的分析结果。磨损疤痕是用光学显微镜和NANOVEA 3D非接触式光学轮廓仪测量的。图3和图4比较了SS440球在砂纸1和2（湿和干条件）上的磨损试验后的磨损疤痕。如图4所示，NANOVEA光学轮廓仪精确地捕获了四个球的表面形貌及其各自的磨损痕迹，然后用NANOVEA Mountains高级分析软件进行处理，以计算出体积损失和磨损率。在球的显微镜和剖面图上可以看到，与其他球相比，用于砂纸1（干）测试的球表现出较大的扁平磨损痕，体积损失为0.313 毫米3.相比之下，砂纸1（湿）的体积损失为0.131 毫米3.对于砂纸2（干燥），体积损失为0.163 毫米3 而对于砂纸2（湿），体积损失增加到0.237 毫米3.
此外，值得注意的是，COF对砂纸的磨损性能起着重要作用。砂纸1在干燥条件下表现出较高的COF，导致试验中使用的SS440球的磨蚀率较高。相比之下，砂纸2在湿润条件下的COF较高，导致了较高的磨损率。测量后的砂纸的磨损痕迹显示在图5中。
砂纸 1 和砂纸 2 均声称可在干燥和潮湿环境中使用。然而，它们在干燥和潮湿条件下表现出显着不同的耐磨性能。纳诺维娅 摩擦计 提供良好控制的可量化和可靠的磨损评估功能，确保可重复的磨损评估。此外，原位 COF 测量功能使用户能够将磨损过程的不同阶段与 COF 的演变联系起来，这对于提高对砂纸磨损机制和摩擦学特性的基本了解至关重要
图2: 在不同条件下，球的磨损疤痕体积和平均COF。
图3: 测试后的球的磨损疤痕。
图4: 球上磨损疤痕的三维形态。
图5: 在不同条件下，砂纸上的磨损痕迹。
在这项研究中，对两种相同粒度的砂纸在干燥和潮湿条件下的磨蚀性能进行了评估。砂纸的使用条件对工作性能的有效性起着关键作用。砂纸1在干燥条件下拥有明显更好的磨蚀行为，而砂纸2在潮湿条件下表现更好。在评估磨蚀性能时，打磨过程中的摩擦力是一个重要的考虑因素。NANOVEA光学轮廓仪精确地测量任何表面的三维形态，如球上的磨损疤痕，确保在本研究中对砂纸的磨损性能进行可靠的评估。NANOVEA摩擦仪在磨损测试期间就地测量摩擦系数，提供了对磨损过程不同阶段的洞察力。它还使用符合ISO和ASTM标准的旋转和线性模式提供可重复的磨损和摩擦测试，并在一个预集成系统中提供可选的高温磨损和润滑模块。这种无可比拟的范围使用户可以模拟球轴承不同的恶劣工作环境，包括高应力、磨损和高温等。它还提供了一个理想的工具来定量评估卓越的耐磨材料在高负荷下的摩擦学行为。
一旦皮革的鞣制过程完成，皮革的表面就可以进行若干加工处理，以获得不同的外观和触感。这些机械加工可以包括拉伸、磨光、砂光、压花、涂层等。根据皮革的最终用途，有些可能需要更精确、可控和可重复的加工。
由于目视检测方法差异大且不可靠，能够准确量化微米和纳米尺度特征的工具可以改进皮革涂饰工艺。从量化的角度了解皮革的表面光洁度，可以改进数据驱动的表面加工选择，从而获得最佳的光洁度效果。NANOVEA 3D 非接触式 轮廓仪 NANOVEA 轮廓仪利用色度共焦技术测量皮革成品表面，具有市场上最高的重复性和准确性。由于探头接触、表面变化、角度、吸收或反射等原因，其他技术无法提供可靠的数据，而 NANOVEA 轮廓仪却能做到这一点。
测量目标
在这个应用中，NANOVEA ST400被用来测量和比较两个不同的但紧密加工的皮革样品的表面粗糙度。有几个表面参数是由表面轮廓自动计算出来的。
在这里，我们将重点关注表面粗糙度、窝点深度、窝点间距和窝点直径进行比较评估。
NANOVEA
ST400
深度比较
每个样品的深度分布。
观察到大量的深凹陷在 示例1.
俯视比较
窝点之间的间距 示例1 略小
比 示例2，但两者的分布相似
平均直径比较
凹陷的平均直径分布相似。
与 示例1 显示平均直径略小。
在这项应用中，我们展示了NANOVEA ST400三维轮廓仪如何精确地描述加工皮革的表面光洁度。在这项研究中，拥有测量表面粗糙度、窝点深度、窝点间距和窝点直径的能力，使我们能够量化两个样品的光洁度和质量之间的差异，这些差异通过目视检查可能并不明显。
总的来说，SAMPLE 1和SAMPLE 2之间的3D扫描的外观没有明显区别。然而，在统计分析中，这两个样品之间有明显的区别。与SAMPLE 2相比，SAMPLE 1含有更多直径较小、深度较大、窝点与窝点之间间距较小的窝点。
请注意，还可以进行更多的研究。特别感兴趣的领域可以通过集成AFM或显微镜模块进一步分析。NANOVEA 3D轮廓仪的速度范围从20毫米/秒到1米/秒，用于实验室或研究，以满足高速检测的需要；可以定制尺寸、速度、扫描能力、符合1级洁净室标准、索引传送带或用于在线或在线集成。
摩擦损失约占柴油机燃料中总能量的10%。[1].40-55%的摩擦损失来自于动力缸系统。通过更好地了解动力缸系统中发生的摩擦学相互作用，可以减少摩擦造成的能量损失。
动力缸系统中的摩擦损失有很大一部分源于活塞裙部和气缸套之间的接触。由于现实生活中发动机的力、温度和速度不断变化，活塞裙部、润滑油和气缸接口之间的相互作用相当复杂。优化每个因素是获得最佳发动机性能的关键。这项研究的重点是复制造成摩擦力和活塞裙部-润滑油-气缸套（P-L-C）界面磨损的机制。
动力缸系统和活塞裙边-润滑油-缸套界面示意图。
[1] Bai, Dongfang.内燃机活塞裙部润滑的建模。Diss.麻省理工学院, 2012
机油是一种为其应用而精心设计的润滑剂。除了基础油之外，还添加了清洁剂、分散剂、粘度改进剂（VI）、抗磨损/抗摩擦剂和缓蚀剂等添加剂，以提高其性能。这些添加剂影响油在不同操作条件下的表现。油的行为会影响P-L-C界面，并决定是否发生金属-金属接触的显著磨损或流体动力润滑（极少磨损）。
如果不将该地区与外部变量隔离，就很难理解P-L-C接口。用能代表其现实应用的条件来模拟该事件更为实际。该 NANOVEA 摩擦仪 非常适合此目的。配备多个力传感器、深度传感器、逐滴润滑模块和线性往复平台， NANOVEA T2000能够密切模拟发动机组内发生的事件，并获得宝贵的数据，以更好地了解P-L-C接口。
NANOVEA T2000摩擦仪的液体模块
逐滴模块对这项研究至关重要。由于活塞可以以非常快的速度运动（超过3000转/分），因此很难通过浸没样品来形成一层润滑油薄膜。为了解决这个问题，逐滴模块能够持续地在活塞裙部表面施加恒定数量的润滑剂。
新润滑油的应用也消除了脱落的磨损污染物对润滑油性能的影响。
NANOVEA T2000
高负荷摩擦仪
测量目标
本报告将研究活塞裙部-润滑油-缸套的界面。这些界面将通过进行线性往复磨损试验和逐滴润滑油模块进行复制。
润滑剂将在室温和加热条件下使用，以比较冷启动和最佳操作条件。将观察COF和磨损率，以更好地了解界面在实际应用中的表现。
测试参数
负载 ............................100 N
测试时间 ............................30分钟
速度 ............................2000转/分
AMPLITUDE ............................10毫米
总距离 ............................1200 m
涂层 ............................钼-石墨
销材料 ............................铝合金 5052
针孔直径 ............................10毫米
润滑油 ............................机油（10W-30）
流动速度 ............................60 mL/min
温度 ............................室温和90°C
在这个实验中，使用了A5052作为反面材料。虽然发动机缸体通常是由A356等铸铝制成的，但A5052的机械性能与A356相似，适合这种模拟测试[2]。
在测试条件下，显著的磨损是
在室温下在活塞裙部观察到的
与90°C时相比。在样品上看到的深深的划痕表明，在整个测试过程中，静态材料和活塞裙部之间经常发生接触。室温下的高粘度可能限制了油完全填满接口处的空隙并产生金属-金属接触。在更高的温度下，油变稀，能够在销和活塞之间流动。因此，在较高温度下观察到的磨损明显减少。图5显示，磨损疤痕的一侧明显比另一侧磨损得少。这很可能是由于出油口的位置。一边的润滑油膜厚度比另一边的厚，造成了不均匀的磨损。
[2] "5052铝与356.0铝。"MakeItFrom.com, makeitfrom.com/compare/5052-O-Aluminum/A356.0-SG70B-A13560-Cast-Aluminum
表1: 活塞的润滑磨损试验结果。
图1: 常温油品磨损试验的COF图A原始曲线B高通过率C低通过率。
图2: 90°C耐磨油测试的COF图A原始轮廓B高通过C低通过。
图3: 来自RT机油磨损试验的磨损痕的光学图像。
图4: 来自RT机油磨损试验的磨损疤痕的孔洞分析量。
图5: 来自RT机油磨损测试的磨损疤痕的轮廓测量扫描。
图6: 来自90°C机油磨损试验的磨损痕的光学图像
图7: 来自90°C机油磨损试验的磨损疤痕的孔洞分析量。
图8: 来自90°C机油磨损试验的磨损痕的轮廓测量扫描。
在一个活塞上进行了润滑的线性往复磨损测试，以模拟在一台机器上发生的事件。
现实生活中运行的发动机。活塞裙部-润滑油-气缸套界面对发动机的运行至关重要。界面上的润滑油厚度对活塞裙部和气缸套之间的摩擦或磨损造成的能量损失负责。为了优化发动机，油膜厚度必须尽可能薄，而不允许活塞裙部和气缸套接触。然而，挑战在于温度、速度和力的变化将如何影响P-L-C界面。
NANOVEA T2000摩擦仪具有广泛的载荷（高达2000 N）和速度（高达15000 rpm），能够模拟发动机中可能存在的不同条件。未来可能的研究课题包括P-L-C接口在不同的恒定载荷、振荡载荷、润滑油温度、速度和润滑油应用方法下的表现。这些参数可以很容易地通过NANOVEA T2000摩擦仪进行调整，从而对活塞裙部-润滑油-缸套界面的机制有一个全面的了解。
使用三维轮廓测量法的表面边界测量
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在对表面特征、图案、形状等的界面进行方位评估的研究中，快速确定整个测量剖面上的关注区域将是非常有用的。通过将一个表面分割成重要的区域，用户可以快速评估边界、峰值、凹点、面积、体积和许多其他方面，以了解它们在整个研究的表面轮廓中的功能作用。例如，像金属的晶界成像，分析的重要性是许多结构的界面和它们的整体方向。通过了解每个感兴趣的区域的缺陷和或整体区域内的异常可以被识别。尽管晶界成像通常是在超过Profilometer能力的范围内进行研究，而且只是二维图像分析，但它是一个有用的参考，说明这里将在更大范围内显示的概念以及三维表面测量的优势。
与接触式探针或干涉测量等其他技术不同， 3D 非接触式轮廓仪使用轴向色差，可以测量几乎任何表面，由于开放式分级，样品尺寸可能变化很大，并且不需要样品制备。在表面轮廓测量过程中获得纳米到宏观范围，样品反射率或吸收的影响为零，具有测量高表面角度的先进能力，并且无需软件对结果进行操作。轻松测量任何材料：透明、不透明、镜面、漫射、抛光、粗糙等。非接触式轮廓仪技术提供了理想、广泛且用户友好的功能，可在需要表面边界分析时最大限度地进行表面研究；以及 2D 和 3D 组合功能的优势。
测量目标
在这个应用中，Nanovea ST400轮廓仪被用来测量泡沫聚苯乙烯的表面积。通过结合反射强度文件和地形来建立边界，这些文件由NANOVEA ST400同时获取。这些数据被用来计算每个聚苯乙烯泡沫“颗粒”的不同形状和大小信息。
NANOVEA
ST400
地形图（下图左）被反射强度图（下图右）所掩盖，以明确界定晶粒的边界。所有直径在565微米以下的晶粒都通过应用过滤器被忽略了。
谷物总数。167
谷物所占的总投影面积。166.917 mm² (64.5962 %)
边界所占的预计总面积：(35.4038 %)
谷物的密度。0.646285粒/平方毫米
结果与讨论：三维表面边界测量
通过使用获得的三维地形数据，可以分析每个晶粒的体积、高度、峰值、长宽比和一般形状信息。占用的总三维面积：2.525mm3
在这个应用中，我们展示了NANOVEA 3D非接触式轮廓仪如何精确地表征聚苯乙烯泡沫塑料的表面。统计信息可以在整个感兴趣的表面或单个晶粒上获得，无论它们是峰值还是凹坑。在这个例子中，所有大于用户定义尺寸的晶粒被用来显示面积、周长、直径和高度。这里显示的特征对天然和预制表面的研究和质量控制至关重要，范围包括生物医学和微加工应用以及许多其他应用。
和所有的材料一样，橡胶的摩擦系数也是相关的 部分原因在于它的表面粗糙度。在车辆轮胎应用中，与路面的牵引力是非常重要的。表面粗糙度和轮胎的胎面都有影响。对橡胶表面及胎面粗糙度和尺寸进行了分析。
*样本
重要性
三维非接触式轮廓测量法
用于橡胶研究
与接触式探针或干涉测量等其他技术不同，NANOVEA 的 3D 非接触式光学轮廓仪 使用轴向色差来测量几乎任何表面。
三位轮廓仪开放式平台适用于多种类和不同大小的样品。通过宏观范围的特征可以在单次扫描中检测到纳米级的台阶，不受样品反射率或吸收的影响。此外，这些剖面仪有先进的能力来测量高的表面角度，而不需要软件操作的结果。
轻松地测量任何材料：透明的、不透明的、镜面的、扩散的、抛光的、粗糙的等等。NANOVEA 3D非接触式轮廓仪的测量技术提供了一种理想的、广泛的和用户友好的能力，以最大限度地进行表面研究，同时还具有2D和3D相结合的能力。
测量目标
在这个应用中，我们展示了NANOVEA ST400。 一个三维非接触式光学轮廓仪测量 橡胶轮胎的表面和胎面。
足够大的样品表面积可以代表 整个轮胎表面都是随机选择的 为这项研究。
为了量化橡胶的特性，我们使用 NANOVEA Ultra三维分析软件，以 测量轮廓尺寸，深度。 表面的粗糙度和面积。
NANOVEA
ST400
胎面的三维视图和假彩色视图显示了三维表面设计的制图价值。它为用户提供了一个直接的工具，从不同角度直接观察胎面的尺寸和形状。高级轮廓分析和阶梯高度分析都是非常强大的工具，用于测量样品形状和设计的精确尺寸
高级轮廓分析
台阶高度分析
橡胶表面可以用多种方法量化，使用内置软件工具，如下图所示为例。可以观察到表面粗糙度为2.688 μm，显影面积比投影面积为9.410 mm²比8.997 mm²。这些信息使我们能够检查不同橡胶配方的表面光洁度和牵引力之间的关系，甚至是表面磨损程度不同的橡胶。
在这个应用中，我们已经展示了NANOVEA如何 三维非接触式光学轮廓仪可以精确地描述橡胶的表面粗糙度和胎面尺寸。
数据显示，表面粗糙度为2.69微米，开发面积为9.41平方毫米，投影面积为9平方毫米。 橡胶踏板的各种尺寸和半径被 衡量也是如此。
本研究提出的信息可用于比较具有不同胎面设计、配方或不同磨损程度的橡胶轮胎的性能。 这里显示的数据只代表了部分的 Ultra 3D分析软件中提供的计算方法。
使用三维光学轮廓仪进行鱼鳞表面分析
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使用 NANOVEA 研究鱼鳞的形态、图案和其他特征 3D 非接触式光学轮廓仪。这种生物样本的精致性质及其非常小和高角度的凹槽也凸显了轮廓仪非接触技术的重要性。鳞片上的凹槽被称为环状物，可以通过研究来估计鱼的年龄，甚至可以区分不同生长速度的时期，类似于树的年轮。这对于管理野生鱼类种群以防止过度捕捞非常重要。
与其他技术如触摸探针或干涉测量术不同，3D非接触式光学剖面仪使用轴向色差，几乎可以测量任何表面。由于开放分期，样品的大小可能变化很大，不需要样品准备。在表面轮廓测量过程中获得纳米通过宏观范围的特征，不受样品反射率或吸收的影响。该仪器具有先进的测量高表面角度的能力，无需软件对结果进行操作。任何材料都很容易测量，无论它是透明的、不透明的、镜面的、扩散的、抛光的还是粗糙的。该技术提供了一种理想的、广泛的和用户友好的功能，可以最大限度地提高表面研究，以及结合2D和3D功能的好处。
测量目标
在这个应用中，我们展示了NANOVEA ST400，一个带有高速传感器的3D非接触式轮廓仪，提供了对尺度表面的全面分析。
该仪器已经被用来扫描整个样品，同时对中心区域进行了更高的分辨率扫描。还测量了刻度的外侧和内侧的表面粗糙度以进行比较。
NANOVEA
ST400
外尺度的三维视图和假彩色视图显示了类似于指纹或树环的复杂结构。这为用户提供了一个直接的工具，从不同的角度直接观察刻度的表面特征。外尺度的各种其他测量结果与尺度的外侧和内侧的比较一起显示。
在这个应用中，我们展示了NANOVEA 3D非接触式光学轮廓仪是如何以各种方式描述鱼鳞的。
使用NANOVEA 3D非接触光学轮廓仪对鱼鳞的形态、图案和其他特征进行了研究。这种生物样品的精致性质，以及它非常小和高角度的凹槽，也突出了剖面仪非接触技术的重要性。鳞片上的凹槽被称为“环”，可以通过研究来估计鱼的年龄，甚至可以区分不同生长速率的时期，就像树木的年轮一样。这对于管理野生鱼类种群以防止过度捕捞是非常重要的信息。
这里显示的数据仅代表分析软件中可用的一部分计算结果。
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